2026年广东省北师大版高二物理选修三第5章练习题

2026年广东省北师大版高二物理选修三第5章练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究电磁感应现象的实验中，某同学用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转。若将磁铁插入速度减慢，则下列说法正确的是（）A.线圈中产生的感应电动势变小，感应电流方向改变B.线圈中产生的感应电动势变大，感应电流大小不变C.线圈中产生的感应电动势变小，感应电流大小不变D.线圈中产生的感应电动势大小不变，感应电流方向改变参考答案：C解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。磁铁插入速度减慢，磁通量变化率减小，因此感应电动势变小。根据楞次定律，感应电流方向始终阻碍磁通量变化，但在此实验中，磁通量变化率减小，感应电流大小也随之减小。选项C正确。2.如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生感应电动势。若保持线圈转速不变，将磁感应强度增大一倍，则下列说法正确的是（）A.感应电动势的最大值增大一倍，有效值不变B.感应电动势的最大值不变，有效值增大一倍C.感应电动势的最大值和有效值均增大一倍D.感应电动势的最大值和有效值均减小一半参考答案：C解析：根据感应电动势公式e=NBSω，其中N为线圈匝数，B为磁感应强度，S为线圈面积，ω为角速度。当磁感应强度B增大一倍时，感应电动势的最大值Emax=NBSω也增大一倍。有效值Em=Emax/√2，因此有效值也增大一倍。选项C正确。3.一个理想变压器原线圈匝数为1000匝，副线圈匝数为200匝，原线圈接在220V交流电源上，则副线圈的输出电压为（）A.44VB.220VC.440VD.110V参考答案：A解析：根据理想变压器电压比公式U1/U2=n1/n2，其中U1为原线圈电压，U2为副线圈电压，n1为原线圈匝数，n2为副线圈匝数。代入数据得U2=U1×n2/n1=220V×200/1000=44V。选项A正确。4.一个电容器C与一个电阻R串联接在交流电源上，已知电容器的容抗XC=100Ω，电阻R=200Ω，则电路中的总阻抗Z为（）A.100ΩB.200ΩC.250ΩD.50Ω参考答案：C解析：串联电路的总阻抗Z=√(R²+XC²)=√(200²+100²)=√50000=250Ω。选项C正确。5.一个电感线圈L与一个电阻R串联接在直流电源上，通电瞬间，下列说法正确的是（）A.电感线圈两端电压为零B.电感线圈两端电压等于电源电压C.电路中的电流为零D.电路中的电流等于电源电压除以电阻参考答案：B解析：在直流电路中，通电瞬间电感线圈相当于开路，此时电感线圈两端电压等于电源电压。选项B正确。6.一个RLC串联电路接在ω=1000rad/s的交流电源上，已知电阻R=100Ω，电感L=0.1H，电容C=10μF，则电路中的总阻抗Z为（）A.100ΩB.200ΩC.50ΩD.0Ω参考答案：A解析：电路中的总阻抗Z=√(R²+(XL-XC)²)，其中XL=ωL=1000×0.1=100Ω，XC=1/(ωC)=1/(1000×10×10⁻⁶)=100Ω。因此Z=√(100²+(100-100)²)=100Ω。选项A正确。7.一个电容器C与一个电感线圈L串联接在交流电源上，若电源频率f增加，则下列说法正确的是（）A.电容器的容抗XC增大，电感线圈的感抗XL减小B.电容器的容抗XC减小，电感线圈的感抗XL增大C.电容器的容抗XC和电感线圈的感抗XL均增大D.电容器的容抗XC和电感线圈的感抗XL均减小参考答案：B解析：电容器的容抗XC=1/(2πfC)，频率f增加，容抗XC减小；电感线圈的感抗XL=2πfL，频率f增加，感抗XL增大。选项B正确。8.一个理想变压器原线圈接在220V交流电源上，副线圈接一个阻值为R的电阻，若原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2，则副线圈中的电流I2为（）A.I2=U1×n2/(n1R)B.I2=U1×n1/(n2R)C.I2=U1×n2/(n1²R)D.I2=U1×n1/(n2²R)参考答案：C解析：副线圈电压U2=U1×n2/n1，副线圈电流I2=U2/R=U1×n2/(n1R)，但考虑到理想变压器的功率平衡，实际电流应为I2=U1×n2/(n1²R)。选项C正确。9.一个RLC串联电路接在交流电源上，若电路发生串联谐振，则下列说法正确的是（）A.电路中的总阻抗最大B.电路中的总阻抗最小C.电路中的电流最大D.电路中的电流最小参考答案：B解析：在串联谐振时，感抗XL等于容抗XC，电路中的总阻抗Z=R，此时总阻抗最小，电流最大。选项B正确。10.一个电容器C与一个电阻R串联接在交流电源上，已知电容器的容抗XC=200Ω，电阻R=300Ω，则电路中的总阻抗Z为（）A.200ΩB.300ΩC.250ΩD.500Ω参考答案：C解析：串联电路的总阻抗Z=√(R²+XC²)=√(300²+200²)=√130000=360Ω。选项C正确。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究电磁感应现象的实验中，用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转，这是因为线圈中产生了__________。参考答案：感应电动势解析：根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，线圈中会产生感应电动势，从而驱动电流表指针偏转。2.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生感应电动势。若保持线圈转速不变，将磁感应强度增大一倍，则感应电动势的最大值将__________。参考答案：增大一倍解析：根据感应电动势公式e=NBSω，磁感应强度B增大一倍，感应电动势的最大值Emax=NBSω也增大一倍。3.一个理想变压器原线圈匝数为1000匝，副线圈匝数为200匝，原线圈接在220V交流电源上，则副线圈的输出电压为__________V。参考答案：44解析：根据理想变压器电压比公式U1/U2=n1/n2，副线圈电压U2=U1×n2/n1=220V×200/1000=44V。4.一个电容器C与一个电阻R串联接在交流电源上，已知电容器的容抗XC=100Ω，电阻R=200Ω，则电路中的总阻抗Z为__________Ω。参考答案：223.6解析：串联电路的总阻抗Z=√(R²+XC²)=√(200²+100²)=√50000=223.6Ω。5.一个电感线圈L与一个电阻R串联接在直流电源上，通电瞬间，电感线圈两端电压等于__________。参考答案：电源电压解析：在直流电路中，通电瞬间电感线圈相当于开路，此时电感线圈两端电压等于电源电压。6.一个RLC串联电路接在ω=1000rad/s的交流电源上，已知电阻R=100Ω，电感L=0.1H，电容C=10μF，则电路中的总阻抗Z为__________Ω。参考答案：100解析：电路中的总阻抗Z=√(R²+(XL-XC)²)，其中XL=ωL=1000×0.1=100Ω，XC=1/(ωC)=1/(1000×10×10⁻⁶)=100Ω。因此Z=√(100²+(100-100)²)=100Ω。7.一个电容器C与一个电感线圈L串联接在交流电源上，若电源频率f增加，则电容器的容抗XC将__________。参考答案：减小解析：电容器的容抗XC=1/(2πfC)，频率f增加，容抗XC减小。8.一个理想变压器原线圈接在220V交流电源上，副线圈接一个阻值为R的电阻，若原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2，则副线圈中的电流I2为__________。参考答案：U1×n2/(n1²R)解析：副线圈电压U2=U1×n2/n1，副线圈电流I2=U2/R=U1×n2/(n1R)，但考虑到理想变压器的功率平衡，实际电流应为I2=U1×n2/(n1²R)。9.一个RLC串联电路接在交流电源上，若电路发生串联谐振，则电路中的总阻抗Z为__________。参考答案：R解析：在串联谐振时，感抗XL等于容抗XC，电路中的总阻抗Z=R。10.一个电容器C与一个电阻R串联接在交流电源上，已知电容器的容抗XC=200Ω，电阻R=300Ω，则电路中的总阻抗Z为__________Ω。参考答案：361.6解析：串联电路的总阻抗Z=√(R²+XC²)=√(300²+200²)=√130000=361.6Ω。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究电磁感应现象的实验中，用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转，这是因为线圈中产生了感应电动势。（）参考答案：正确解析：根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，线圈中会产生感应电动势，从而驱动电流表指针偏转。2.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生感应电动势。若保持线圈转速不变，将磁感应强度增大一倍，则感应电动势的最大值将增大一倍。（）参考答案：正确解析：根据感应电动势公式e=NBSω，磁感应强度B增大一倍，感应电动势的最大值Emax=NBSω也增大一倍。3.一个理想变压器原线圈匝数为1000匝，副线圈匝数为200匝，原线圈接在220V交流电源上，则副线圈的输出电压为44V。（）参考答案：正确解析：根据理想变压器电压比公式U1/U2=n1/n2，副线圈电压U2=U1×n2/n1=220V×200/1000=44V。4.一个电感线圈L与一个电阻R串联接在直流电源上，通电瞬间，电感线圈两端电压为零。（）参考答案：错误解析：在直流电路中，通电瞬间电感线圈相当于开路，此时电感线圈两端电压等于电源电压。5.一个RLC串联电路接在交流电源上，若电路发生串联谐振，则电路中的总阻抗最小。（）参考答案：正确解析：在串联谐振时，感抗XL等于容抗XC，电路中的总阻抗Z=R，此时总阻抗最小。6.一个电容器C与一个电感线圈L串联接在交流电源上，若电源频率f增加，则电容器的容抗XC将减小。（）参考答案：正确解析：电容器的容抗XC=1/(2πfC)，频率f增加，容抗XC减小。7.一个理想变压器原线圈接在220V交流电源上，副线圈接一个阻值为R的电阻，若原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2，则副线圈中的电流I2为U1×n2/(n1²R)。（）参考答案：正确解析：副线圈电压U2=U1×n2/n1，副线圈电流I2=U2/R=U1×n2/(n1R)，但考虑到理想变压器的功率平衡，实际电流应为I2=U1×n2/(n1²R)。8.一个电容器C与一个电阻R串联接在交流电源上，已知电容器的容抗XC=200Ω，电阻R=300Ω，则电路中的总阻抗Z为223.6Ω。（）参考答案：正确解析：串联电路的总阻抗Z=√(R²+XC²)=√(300²+200²)=√50000=223.6Ω。9.在直流电路中，电感线圈相当于开路。（）参考答案：错误解析：在直流电路中，电感线圈相当于短路。10.在交流电路中，电容器相当于开路。（）参考答案：错误解析：在交流电路中，电容器相当于短路。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述法拉第电磁感应定律的内容及其应用。参考答案：法拉第电磁感应定律指出，闭合电路中产生的感应电动势的大小，等于穿过这一电路的磁通量变化率的绝对值。其应用包括发电机、变压器等电磁设备的原理。2.简述楞次定律的内容及其应用。参考答案：楞次定律指出，感应电流的方向总是要使得它产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。其应用包括电磁阻尼、感应制动等。3.简述理想变压器的特点及其工作原理。参考答案：理想变压器的特点包括无能量损耗、电压比等于匝数比。其工作原理基于电磁感应，通过原副线圈的磁耦合实现电压变换。4.简述RLC串联电路的谐振现象及其条件。参考答案：RLC串联电路的谐振现象是指电路中的感抗XL等于容抗XC，此时电路中的总阻抗最小，电流最大。谐振条件为ωL=1/(ωC)。5.简述电容器的容抗及其影响因素。参考答案：电容器的容抗是指电容器对交流电的阻碍作用，其大小为XC=1/(2πfC)，其中f为交流电频率，C为电容器电容。频率越高，容抗越小。6.简述电感线圈的感抗及其影响因素。参考答案：电感线圈的感抗是指电感线圈对交流电的阻碍作用，其大小为XL=2πfL，其中f为交流电频率，L为电感线圈电感。频率越高，感抗越大。7.简述串联谐振电路的特点。参考答案：串联谐振电路的特点包括总阻抗最小，电流最大，此时感抗等于容抗。电路中的总阻抗Z=R，电流I=U/R。8.简述并联谐振电路的特点。参考答案：并联谐振电路的特点包括总阻抗最大，电流最小，此时感抗等于容抗。电路中的总阻抗Z=√(R²+(XL-XC)²)，电流I=U/Z。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生感应电动势。已知线圈匝数为100匝，线圈面积为0.1m²，磁感应强度为0.5T，角速度为100rad/s，求感应电动势的最大值和有效值。参考答案：感应电动势的最大值Emax=NBSω=100×0.1×0.5×100=500V，有效值Em=Emax/√2=500/√2=353.6V。2.一个理想变压器原线圈接在220V交流电源上，副线圈接一个阻值为100Ω的电阻，若原线圈匝数为1000匝，副线圈匝数为200匝，求副线圈中的电流。参考答案：副线圈电压U2=U1×n2/n1=220V×200/1000=44V，副线圈电流I2=U2/R=44/100=0.44A。3.一个RLC串联电路接在ω=1000rad/s的交流电源上，已知电阻R=100Ω，电感L=0.1H，电容C=10μF，求电路中的总阻抗和电流。参考答案：感抗XL=ωL=1000×0.1=100Ω，容抗XC=1/(ωC)=1/(1000×10×10⁻⁶)=100Ω，总阻抗Z=√(R²+(XL-XC)²)=√(100²+(100-100)²)=100Ω，电流I=U/Z=220/100=2.2A。4.一个电容器C与一个电阻R串联接在交流电源上，已知电容器的容抗XC=200Ω，电阻R=300Ω，电源电压有效值为220V，求电路中的总阻抗和电流。参考答案：总阻抗Z=√(R²+XC²)=√(300²+200²)=361.6Ω，电流I=U/Z=220/361.6=0.61A。5.一个电感线圈L与一个电阻R串联接在直流电源上，通电瞬间，电源电压为220V，电阻R=100Ω，电感L=0.1H，求电感线圈两端电压。参考答案：通电瞬间电感线圈两端电压等于电源电压，为220V。6.一个RLC串联电路接在交流电源上，若电路发生串联谐振，已知电阻R=100Ω，电感L=0.1H，电容C=10μF，求电路中的总阻抗和电流。参考答案：串联谐振时，感抗XL等于容抗XC，总阻抗Z=R=100Ω，电流I=U/Z=220/100=2.2A。7.一个理想变压器原线圈接在220V交流电源上，副线圈接一个阻值为100Ω的电阻，若原线圈匝数为1000匝，副线圈匝数为200匝，求副线圈中的电流。参考答案：副线圈电压U2=U1×n2/n1=220V×200/1000=44V，副线圈电流I2=U2/R=44/100=0.44A。8.一个电容器C与一个电阻R串联接在交流电源上，已知电容器的容抗XC=200Ω，电阻R=300Ω，电源电压有效值为220V，求电路中的总阻抗和电流。参考答案：总阻抗Z=√(R²+XC²)=√(300²+200²)=361.6Ω，电流I=U/Z=220/361.6=0.61A。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.C3.A4.C5.B6.A7.B8.C9.B10.C二、填空题1.感应电动势2.增大一倍3.444.223.65.电源电压6.1007.减小8.U1×n2/(n1²R)9.R10.361.6三、判断题1.正确2.正确3.正确4.错误5.正确6.正确7.正确8.正确9.错误10.错误四、简答题1.法拉第电磁感应定律指出，闭合电路中产生的感应电动势的大小，等于穿过这一电路的磁通量变化率的绝对值。其应用包括发电机、变压器等电磁设备的原理。2.楞次定律指出，感应电流的方向总是要使得它产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。其应用包括电磁阻尼、感应制动等。3.理想变压器的特点包括无能量损耗、电压比等于匝数比。其工作原理基于电磁感应，通过原副线圈的磁耦合实现电压变换。4.RLC串联电路的谐振现象是指电路中的感抗XL等于容抗XC，此时电路中的总阻抗最小，电流最大。谐振条件为ωL=1/(ωC)。5.电容器的容抗是指电容器对交流电的阻碍作用，其大小为XC=1/(2πfC)，其中f为交流电频率，C为电容器电容。频